фрезерование механическая обработка инструмент

      В 90-х гг. прошлого столетия произошел качественный скачок в развитии микропроцессорной техники, позволивший создавать аппаратные средства и программы позволяющие производить не только мониторинг технического состояния оборудования, но и осуществлять диагностику и прогнозировать тенденции его изменения.

Это позволило создать качественно новую систему ТОиРО – систему обслуживания по фактическому техническому состоянию.

     Основная идея системы ТОиРО по ОФС состоит  в том, что техническое обслуживание базируется не только на зависимости сколько механизм проработал, но и с учетом его реального технического состояния, другими словами ремонту подвергаются только те узлы, которые в действительности требуют оперативного вмешательства.

     Естественно возникает множество вопросов, первый из которых: «Какие параметры оборудования должны контролироваться и по каким критериям выводить в ремонт оборудование?».

 Требования к контролируемым параметрам

      При ревизиях механизмов определяются так называемые первичные параметры их состояния: дефекты кинематических узлов, рабочих органов, креплений и т.д. Оценка состояния проводится визуально или с использованием каких-либо инструментальных (диагностических) средств и представляется, в целом, достаточно надежной. Хотя, как уже говорилось выше, далеко не все даже важные для технического состояния механизма первичные параметры (например, динамический дисбаланс ротора, расцентровка) могут быть определены методом ревизии.

     При стратегии ОФС, которая предполагает оценку технического состояния механизма без ревизии, на эксплуатационных режимах, речь, естественно, идет о контроле по вторичным параметрам и поэтому вполне логично, что эти параметры должны удовлетворять определённым требованиям. Требования к ним должны быть сформулированы следующим образом:

  1. контролируемые параметры должны иметь однозначную количественную взаимосвязь с первичными параметрами технического состояния;
  2. измерение параметров должно обеспечиваться по возможности простыми, портативными или стационарными техническими средствами, не требующими специальной квалификации персонала;
  3. технические средства должны быть метрологически аттестованы согласно ГОСТам и методикам;
  4. диапазон изменения контролируемых параметров в процессе работы механизма от состояния “отлично” до состояния “недопустимо” должен быть достаточно большим (параметр должен меняться не менее, чем в 5-10 раз) для своевременного выявления зарождающихся дефектов и достоверного прогнозирования остаточного ресурса механизма;
  5. стоимость выполнения работ по контролю вторичных параметров и время их выполнения должны быть существенно ниже, чем при ревизии механизмов;
  6. достоверность контроля по вторичным параметрам должна быть не ниже 80 %;
  7. параметры контроля должны быть по возможности универсальны для диагностики одинаковых дефектов однотипного оборудования или его узлов.

     Изложенный перечень не является исчерпывающим и может дополняться другими требованиями в зависимости от конкретных особенностей оборудования и тех дефектов, которые в нём могут появляться, но применение требований перечисленных выше, на наш взгляд, является обязательным.

Основы технологии ОФС

     Коренное отличие технологии ОФС от ППР состоит в том, что ППР основывается только на времени эксплуатации оборудования, а ОФС учитывает всю совокупность факторов, определяющих его эксплуатационный ресурс. Причём происходит это автоматически, поскольку какие бы факторы и в какой комбинации в каждом конкретном случае не воздействовали на оборудование, мы наблюдаем совокупную реакцию на эти воздействия по изменению выбранных критериев и параметров. А они, как уже говорилось выше, в силу своей высокой информативности и чувствительности обязательно отразят происходящие с оборудованием перемены. В последующем, если это необходимо, соответствующей обработкой и анализом параметров всегда можно определиться и с реальной причиной, вызывающей данные изменения: дефекты его изготовления, или монтажа, или наладки, или это процессы естественного износа узлов и деталей. При этом появляется возможность не только контролировать состояние оборудования, но и определять реальные причины происходящих изменений в каждой конкретной ситуации, а, значит и принимать вполне обоснованные решения по их устранению в дальнейшем. Это существенное достоинство технологии ОФС.

     Ещё одним преимуществом технологии ОФС является то, что используемые при этом технические средства, как правило, позволяют не только производить измерения и контролировать состояние оборудования, но и обеспечивают решение задач по оперативной наладке механизмов в процессе эксплуатации. В первую очередь это касается центровки, динамической балансировки роторов, лазерной выверки геометрии оборудования. Таким образом, при технологии ОФС существенно изменяется сам цикл работ при эксплуатации оборудования. При технологии ППР эксплуатационный цикл, представляет собой непрерывное чередование двух фаз: РАБОТА/ТО или РЕМОНТ, при этом в любой момент цикла может вклиниться поломка механизма со всеми вытекающими последствиями.

     При технологии ОФС , в составе цикла  появляются совершенно новые фазы, коренным образом изменяющие саму идеологию эксплуатации оборудования.

     Основой такого вида ТО является техническое диагностирование (ТД) и прогнозирование состояния оборудования. С помощью средств ТД проводят непрерывный или периодический контроль параметров состояния. Прогнозирование выполняют при непрерывном контроле для определения времени, в течение которого сохранится работоспособное состояние, а при периодическом контроле – для определения момента времени следующего контроля.

     измерительный датчик

Результаты диагностирования и контроля – основа для принятия решений о необходимости ТО, времени его проведения и объеме, а также о времени проведения очередного контроля технического состояния.

     Реализация ТО по состоянию связана с затратами на диагностирование и прогнозирование, поэтому применять такой вид ТО целесообразно, когда экономические затраты не являются определяющими (основное оборудование) или когда этот метод экономически более выгоден. Одним из условий применения метода является также преобладание у данного вида оборудования постепенных и предупреждаемых отказов над внезапными.

     Необходимые условия применения ОФС:

  • экономическая целесообразность;
  • наличие диагностической (приборной и инструментальной) базы;
  • методики определения ТС и его прогнозирования;
  • наличие соответствующего программного обеспечения;
  • квалифицированный (обученный) персонал;
  • контролепригодность оборудования;

     В практике контроля технического состояния оборудования применяют следующие системы технической диагностики  и неразрушающего контроля (ТД и НК):

  • Измерение ударных импульсов подшипниковых узлов (шумовые характеристики);
  • Центровка с помощью электронно-механических (дешевых) или лазерных систем (дорогих);
  • Измерение вибрации (общего уровня, спектрального анализа) роторных машин;
  • Измерение температуры – контактное и бесконтактное (пирометрическое);
  • Визуальный контроль (эндоскопическое обследование);
  • Определение состояния масел и смазок (вязкость, содержание воды и механических примесей);
  • Дефектоскопия и толщинометрия стенок сосудов, труб и корпусных конструкций ;
  • Измерение сопротивления изоляции кабелей и обмоток электрических машин, трансформаторов;
  • Анализ состава газов и многое другое;

     Ключевым вопросом эффективности применения ТО по состоянию является задача выбора стратегии диагностирования и назначении допустимых уровней и параметров. Существуют несколько вариантов стратегии, зависящие от особенностей поведения параметров оборудования, возможности прогнозирования и применяемых систем ТД и НК.

     Важным элементом системы ТО по состоянию является служба технической диагностики. В ее задачи входит выполнение плановых обследований оборудования, заявок на внеплановое диагностирование, участие в приемке оборудования из ремонта (выходной контроль), а также выдача рекомендаций по предотвращению дальнейших отказов по результатам проведенного анализа. Необходимо обеспечить достаточный статус службы, весомость ее рекомендаций для всех технических руководителей данного предприятия. Сотрудники службы должны быть обучены применению средств диагностики и выявлению достоверных результатов.

     Прогнозирование технического состояния (ТС) является наиболее эффективным методом повышения эксплуатационной надежности оборудования путем своевременного проведения мероприятий по ТОиРО. Прогнозирование позволяет предупреждать как постепенные отказы, так и внезапные. Обычно в практических применениях прогнозирования ТС некоторого объекта выполняют одновременно два прогноза. На короткий интервал времени в оперативных целях планирования использования по назначению, до нескольких дней, а также на интервал от недели до нескольких месяцев с целью планирования технического обслуживания и ремонта.

     Прогнозирование представляет собой процесс определения технического состояния объекта на предстоящий интервал времени и оно основано на применении методов экстраполяции явлений на будущее время по известным результатам наблюдений ТС оборудования за предыдущий период.

     Прогнозируемыми параметрами могут быть:

  • эксплуатационные параметры, измеряемые штатными приборами автоматической системы управления технологическим процессом (АСУ ТП), при этом применяется функциональная диагностика без вывода оборудования из эксплуатации;
  • параметры технического состояния, измеряемые переносными приборами с остановкой оборудования и/или частичной разборкой оборудования.

     В зависимости от используемого математического аппарата различают следующие основные направления прогнозирования:

  • экспертные оценки, когда мнения экспертов о будущем состоянии оборудования собирают путем опроса или анкетирования, обрабатывают и получают прогноз.
  • аналитическое, когда в результате прогнозирования определяется величина контролируемого параметра (параметров), характеризующего ТС оборудования во времени;
  • вероятностное, когда в результате прогнозирования определяется вероятность выхода (невыхода) параметра (параметров) ТС за допустимые пределы;
  • статистическая классификация (распознавание образов), когда в результате прогнозирования определяется класс диагностируемого объекта по критерию работоспособности.

     На практике исходными данными для проведения прогнозирования по любому из методов является история измерения параметров во времени. Если интервалы между измерениями равны, то такой ряд измерений называют временным. Некоторые методы прогнозирования требуют, чтобы ряд был именно временным – без пропусков значений с одинаковыми интервалами времени.

     Большинство факторов, влияющих на надежность оборудования, являются случайными, поэтому многие параметры надежности носят вероятностный характер и для их определения используется математический аппарат теории вероятностей и математической статистики.

     Выполняемые работы:

  • Сбор данных по имеющейся инфраструктуре средств ТД и НК, состоянии нормативной базы, производственной культуры предприятия;
  • Анализ экономической целесообразности применения метода для групп оборудования;
  • Рекомендации по выбору параметров ТОиРО по состоянию:
  1. Номенклатура обследуемого оборудования;
  2. Периодичность контроля;
  • Организационное обеспечение, создание или реорганизация службы;
  • Выбор средств ТД и НК, методов прогнозирования технического состояния оборудования;
  • Реализация технологии ТО по состоянию с применением средств ТД и НК в АСУ;
  • Анализ результатов применения рекомендаций, корректировка (6-12 месяцев).

     Параллельно с работой оборудования с определенной периодичностью (обычно достаточно это сделать 1 раз в месяц) осуществляется контроль текущего технического состояния механизма по измерению соответствующих параметров. Анализ этих параметров во времени позволяет отслеживать реальную динамику происходящих изменений и обоснованно прогнозировать сроки и содержание наладочных работ, ТО и ремонтов. Введение операций контроля и, при необходимости, наладки, позволяет существенно улучшать качественное состояние механизмов после прохождения ремонта.

     При этом необходимо понимать, что проведение любого, даже капитального ремонта оборудования, ни в коей мере не гарантирует, что все проблемы решены и его можно смело эксплуатировать без всяких ограничений. Только послеремонтный (выходной) контроль даёт объективную картину о действительном состоянии механизма. После ремонта виброактивность механизма может действительно существенно снизиться, но также может не измениться или даже возрасти. Специалистами компании ТД и НК были выработаны практические критерии по выходному контролю. Было выявлено, что если вибрация по результатом спектрального анализа в течение 48 часов после ремонта оборудования не увеличилась более чем на 2 дБ или понизилась относительно первого контурного обследования, то оборудование пройдет нормальный период приработки и будет долго работать. Естественно, что причина может быть в качестве ремонта (дефектные узлы, плохой монтаж и т. д.), но очень часто такое происходит и тогда, когда никаких претензий по ремонту нет. И в этом нет ничего мистического или необъяснимого. Дело в том, что любой механизм, например небольшой насос, на самом деле в динамике (т.е. при работе) представляет собой сложную колебательную систему, поведение которой зависит от множества факторов (например, гидродинамики). Поэтому послеремонтный (выходной) контроль и, при необходимости, наладка, являются важнейшей фазой технологии ОФС, гарантирующей продление эксплуатационного ресурса оборудования.

     Ещё одно достоинство технологии ОФС состоит в том, что в настоящее время в большинстве случаев производители измерительной аппаратуры предлагают предприятиям промышленности не только измерительные приборы, методики, но и соответствующее программное обеспечение по автоматизированному ведению компьютерных баз данных измерений, что существенно упрощает процедуру анализа, ведения баз данных и расширяет возможности пользователя по достоверному прогнозированию остаточного ресурса оборудования, сроков и объемов технического обслуживания и ремонта.

Итак, в чём же основные достоинства технологии ОФС?

     Достоинства технологии ОФС

     Переход на технологию обслуживания оборудования «по состоянию» позволяет:

  • контролировать реальное текущее техническое состояние оборудования и качество их ремонта;
  • уменьшить финансовые и трудовые затраты при эксплуатации оборудования;
  • продлить межремонтный период и срок службы механизмов;
  • сократить потребность в запасных частях, материалах и оборудовании;
  • избавиться от «внезапных» поломок механизмов и остановок производства;
  • планировать сроки и содержание технического обслуживания и ремонта;
  • повысить общую культуру производства и квалификацию персонала.

     В заключение этой части статьи хотелось бы ещё раз предостеречь руководителей предприятий от догматизма как в отношении технологии ППР, так и в отношении технологии ОФС. Реально, на практике технология ОФС всегда представляет собой комплексную технологию, включающую в себя как элементы контроля, диагностики и наладки по вторичным параметрам, так и процедуры ревизий и обслуживания «по регламенту». Особенно важно понимание всех руководителей технических подразделений, что нельзя перейти на «модное» в последние годы ОФС за короткий срок без оснащенных и квалифицированных кадров, имеющих большой опыт работы по системе  ППР. 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить